III .4 SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ IV.1 Quy trình sản xuất:
IV.2.1 Nguyên liệu: Sắn - khoai mì H2O SO2 Thức ăn gia súc Tinh bột khoai Ngâm Ly tâm tách dịch Nghiền Cắt khúc Rửa tinh bột Vắt Phơi khô Ép Rửa sơ bộ Rửa ướt Ly tâm vắt Rây mịn
IV.2.1.1 Thu hoạch – Thu mua:
- Từ tháng 9 đến tháng 11 hàm lương tinh bột trong củ sắn còn thấp do đó thu hoạch đến đâu chế biến đến đó.
- Sang tháng 12 đến tháng 2 năm sau hàm lượng tinh bột trong củ đã khác, thêm nữa cần giải phóng đất cho vụ mới. Vì vậy nguyên liệu thu hoạch về không chế biến kịp cần được bảo quản bằng những phương pháp trên.
IV.2.1.2 Yêu cầu nguyên liệu sản xuất:
Hiện nay chưa có quy định chung về nguyên liệu sắn đưa vào sản xuất tinh bột. Tuy vậy mỗi nhà máy đều có những quy định cụ thể nhưng nhìn chung bao gồm:
- Củ nhỏ và ngắn ( Chiều dài 10cm, đường kính củ chỗ lớn nhất dưới 1.5cm): Không quá 4%
- Củ dập nát và gãy vụn không quá 3% - Lượng đất và tạp chất không quá 2%
- Củ thối, củ có dấu vết chảy nhựa không quá 5%
- Cuống sắn ngắn nếu chế biến ngay, cuống dài nếu phải bảo quản - Xác định lượng tinh bột bằng phương pháp tỷ trọng.
IV.2.1.3 Tiếp nhận nguyên liệu:
Sắn được vận chuyển về các nhà máy bằng các phương tiện: xe tải, xe kéo… Tại khâu thu mua của nhà máy có bố trí cầu cân, dụng cụ kiểm tra trữ lượng bột trong nguyên liệu, bản tra tỷ trọng… nhằm xác định trọng lượng của sắn và hàm lượng tinh bột để từ đó định hướng việc sản xuất và định giá mua nguyên liệu. Xe tải sau khi đi qua cầu cân sẽ đổ ở bãi tập kết.
IV.2.2 Ngâm: IV.2.2.1 Mục đích:
Tách bớt 1 lượng chất hòa tan trong nguyên liệu như độc tố, sắc tố, tannin, các chất men…Đồng thời làm bở đất ở những chỗ lõm của củ để hiệu suất tách tạp chất khi rửa cao, làm long 1 phần vỏ lụa ở ngoài.
Nguyên liệu được ngâm trong các bể được xây bằng gạch hoặc bê tông. Đáy bể làm hơi dốc để dễ xả nước và làm vệ sinh. Bể thuộc loai nửa chìm nửa nỗi vòi cấp nước đặt trên đỉnh bể.
IV.2.2.3 Phương pháp tiến hành:
Sắn sau khi tiếp nhận sẽ được xe xúc đưa vào phễu nạp liệu. Phía dưới đáy phễu có gắn 1 bàn gắn có tác dụng đẩy sắn trượt xuống bể ngâm.
- Thời gian ngâm: 4 – 8 giờ tùy theo mức độ dơ bẩn của nguyên liệu - Cho vôi với tỷ lệ 1.5Kg/m3 nước để hạn chế hoạt động của vi sinh vật - Nước ngâm luôn ở mức ngập nguyên
liệu.
IV.2.3 Rửa sơ bộ: IV.2.3.1 Mục đích:
Loại bỏ tạp chất như đất đá, rơm, rễ, bóc
sạch sẽ lớp vỏ lụa và tạp chất bên ngoài củ sắn.
Việc làm này nhằm mục đích ngăn ngừa tạp
chất lẫn vào búa đập và máy nghiền làm mòn,
mẻ dao, gây tắc nghẽn trong quá trình băm,
thậm chí có thể gây cháy động cơ. Mặt khác, các tạp chất lẫn vào trong bột thành
phẩm tăng chỉ số độ tro giảm chất lượng cảm
quan. IV.2.3.2 Thiết bị - Đường kính thùng: 0.5m - Chiều dài thùng: 1.2m - Số vòng quay: 136 vòng/phút - Góc nghiêng: 20
- Công suất máy: 2Kw
- Khối lượng vật liệu trong thùng:50Kg IV.2.3.3 Phương pháp tiến hành:
Sau khi ngâm sắn được đưa lên các băng tải, băng cao su. Trên bề mặt băng tải có những vân hình chữ V sẽ giữ lại 1 phần đất, đá, vỏ luạ…Băng tải có tác dụng vận chuyển sắn đi qua 1 cái bồn, tại đây sắn sẽ được rửa sạch các tạp chất.
IV.2.3.4 Nguyên tắc thực hiện:
Trong quá trình rửa do ma sát giữa nguyên liệu với nước, nguyên liệu với nhau và nguyên liệu với các chi tiết của thiết bị mà các tạp chất được tách ra. Tạp chất nhẹ nổi lên trên đi ra ngoài, các tạp chất nặng lắng xuống dưới.
IV.2.3.5 Yêu cầu quá trình:
Các loại tạp chất phải được loại bỏ gần như hoàn toàn IV.2.3.6 Tính toán quá trình:
- Năng suất thiết kế nhà máy: 30 tấn/ngày
- Số ca làm việc: 2 ca = 16 giờ
Suy ra năng suất rửa 1 giờ của nhà máy: 1.875 tấn/giờ
- Hiệu suất sử dụng của máy: 97%
Suy ra năng suất rửa thực tế: 1.819 tấn/giờ
IV.2.4 Rửa ướt
4.2.4.1 Mục đích:
Tách bỏ phần vỏ lụa của củ, 1 phần đất, cát mà trong quá trình rửa sơ bộ chưa sạch hết. Nếu rửa không sạch thì sỏi, cát sẽ làm mòn răng máy nghiền. Thêm nữa, sẽ làm tăng độ tro, độ màu, tinh bột, thành phẩm.
IV.2.4.2 Thiết bị:
- Chiều dài máy: 3m
- Năng suất theo nguyên liệu: 1.819 tấn/giờ - Đường kính (Chiều rộng): 0.8 – 1.2 m
IV.2.4.3 Tính toán quá trình rửa sơ bộ và rửa ướt: ( Tính trên 1 tấn = 1000 Kg nguyên liệu nhập)
- Lượng nguyên liệu sau rửa: 2% vỏ lụa + 3% đất bám M1 = 1000 x (100% - 2% - 3%) = 950 (Kg)
- Theo bảng thành phần hóa học của sắn, lượng chất khô nằm trong khoảng 30% - 40%, ở đây chọn 38%
M2 = 950 x 38% = 361 (Kg)
- Lượng vỏ trắng chứa trong nguyên liệu là 5% - 20%, ta chọn 14% M3 = 950 + 14% = 133 (Kg)
- Lượng chất khô chứa trong vỏ trắng: 50% M4 = 133 x 50% = 66.5 (Kg)
- Lượng tinh bột chứa trong vỏ trắng: 5% - 8%, ta chọn 7% M5 = 133 x 7% = 9.31(Kg)
- Lượng phi tinh bột chứa trong vỏ trắng: M6 = M4 - M5 = 66.5 - 9.31 = 57.19 (Kg)
- Lượng lõi có trong nguyên liệu: 0.3% - 1% ( chọn 1%) M7 = 950 x 1% = 9.5 (Kg)
- Lượng thịt củ chứa trong nguyên liệu
M8 = M1 – ( M3 + M7) = 950 – ( 133 + 9.5) = 826.5 (Kg) - Lượng chất khô chứa trong thịt củ:
M9 = M2 – M4 = 361 – 66.5 = 294.5 (Kg)
- Lượng tinh bột trong thịt củ: 77% - 80%, ta chọn 78% M10 = M9 x 78% = 294.5 x 78% = 229.71 (Kg)
- Lượng chất khô tinh bột chứa trong thịt củ: M11 = M9 – M10 = 294.5 – 229.71 = 64.79 (Kg)
IV.2.5 Cắt khúc:
IV4.2.5.1 Mục đích:
Để cho máy mài xát làm việc với hiệu suất cao.
IV.2.5.2 Thiết bị:
Gồm 1 trục để gắn lưỡi dao 2 và đĩa tựa 3. Cửa nạp liệu 4 được gắn chặt vào đĩa cố định 5. Có thể có 2 hay 4 cửa nạp liệu hình Xilanh đường kính 60 – 70mm. Nếu đường kính bé hơn thì không thể lọt những củ có đường kính lớn nhưng nếu đường kính lớn thì khi chặt những củ nhỏ dẽ bị gãy. Củ sắn lọt xuống tựa vào đĩa 3 và bị lưỡi dao chặt
ngang, lực ly tâm làm khúc sắn văng ra rơi xuống dưới. Có thể có 1, 2 hay 3 lưỡi dao. Tốc độ trục gắn lưỡi dao 250 vòng/phút. Năng suất phụ thuộc vào tiếp liệu.
IV.2.6 Nghiền sắn:
Đây là khâu quan trong nhất tới hiệu suất thu hồi tinh bột.
IV.2.6.1 Mục đích:
Phá vỡ thành tế bào sắn để giải phóng tinh bột. Phá vỡ triệt để thì hiệu suất càng cao. Những hạt tinh bột được giải phóng khỏi tế bào sắn là tinh bột tự do và số còn lại gọi là tinh bột liên kết.
IV.2.6.2 Thiết bị:
Năng suất của công đoạn nghiền là: 1.457 tấn/giờ. Hiệu suất máy chọn 90%, năng suất thực tế của máy là: 1.475 x 90% = 1.3113 tấn/giờ.
- Chọn máy nghiền:
Tang nghiền D800 x 400 vật liệu Inox, vỏ máy Inox,
khung vật liệu thép. Động cơ 3 pha 120 HP, 145 vòng/phút. Năng suất tối đa 2 tấn/giờ. - Cơ sở kinh doanh: CTY TNHH TMDV Kỹ thuật sản xuất An Hạ (ID: 866). Địa chỉ: 38/9A Lê Trọng Tấn, P.Sơn Kỳ, Q.Tân Phú, Tp.HCM
Điện thoại: (08)8160062.
IV.2.6.3 Phương pháp thực hiện:
Trong sản xuất tinh bột từ củ, dùng phương pháp cơ học để phá vỡ tế bào thực vật. Chủ yếu dùng máy mài – xát. Tuy vậy trong một số trường hợp người ta còn kết hợp với xay lại lần 2. Lượng tinh bột thu hồi vào khoảng 70% - 90%.
IV.2.6.4 Các biến đổi trong quá trình: